一种用生物过滤进行除臭的方法.pdf

本发明涉及一种用生物过滤进行除臭的方法，该方法把恶臭污染气体经过特定的生物滤料，通过对过滤时间的控制使气体经过滤料，在微生物的生化作用下，达到降解污染物的目的。详细制备方法见说明书。本发明优点是真正的绿色方法，建设成本投入较低，运行成本更低于所有其他方法，安全可靠，自动运行，一般滤料3－5年的使用周期，处理效率高，去除效果明显。本发明生物过滤除臭方法适用于集中处理或分布式就地处理，基本单元组合系列装置等；应用范围可以是污水处理、排污泵站、堆肥应用、垃圾处理、塑料加工、皮革加工、禽畜饲养、酿酒发酵、食品/饲料/肉制品加工、金属工业、表面处理、印刷制作、橡胶工业、化学处理、造纸等。

权利要求书
1.  一种用生物过滤进行除臭的方法，其特征在于把恶臭污染气体经过特定的生物滤料，通过对过滤时间的控制，使气体经过滤料，在微生物的生化作用下，达到降解污染物的目的。

2.  根据权利要求1所述的除臭的方法，其特征在于生物滤料是以植物性纤维质物质为主的多种物质的混合物；木削、树根料、树皮主料约占60～70％，腐质土、松针土、麻棕、贝壳、陶粒配料占40～30％。

3.  根据权利要求1所述的除臭的方法，其特征在于微生物培养的主要菌属包括硫杆菌，如，排硫杆菌，氧化亚铁硫杆菌，氧化硫硫杆菌，硫磺酸化菌，脱氮硫杆菌，中间硫杆菌，那不勒斯硫杆菌，以及梭壮芽胞菌属，假单胞菌属，硝化杆菌属。

4.  根据权利要求1所述的除臭的方法，其特征在于过滤舱内的温度控制在15-35度之间，湿度控制约在80-98RH％方法，滤料的PH值控制在3-9之间，滤料的深度控制在1-2m之间，气体停留时间控制在30-60秒之间，过滤床表面负荷约在90-540m3/m2/h之间，过滤舱整体压降控制在200-1000Pa之间。

说明书一种用生物过滤进行除臭的方法
技术领域
本发明涉及废气的处理方法，特别是涉及市政污水污泥和垃圾处理等以及各类工业企业、农牧企业生产排放恶臭气体的净化方法。
背景技术
人们沿用至今有多种恶臭气体的净化技术，比如，化学洗涤法、活性碳吸附法、热氧化法、药液喷洒法等，但这些方法的局限性或缺陷，在生物过滤法问世后更加明显，这些方法是设备投资大、运行成本高、处理性能有限，治标不治本，处理不好还可能造成二次污染。
国外很早有关生物除臭的报道，国内直到近年才开始有了有关简易实验的报道，大都还限于实验室内的初步研究，目前披露的一些方法，并未在理论和工程实践上比较系统的解决问题，有的受各种条件的限制，并未经过较为严格的测试，未见到有关检验达到国家有关恶臭污染物排放标准的明确记载，只限大致感观效果，未作定性定量的结果分析，或未经过较长时间的运行检验等。因此，目前急待开发研制一种方法和系统装置。本发明不仅有实验研究的基础，更有工程实践的经验及其显著特征，以及第三方的国家有关专业检测部门的专业测试分析数据支持。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足之处，而提供一种除臭效率高、投资少、运行费用低、设备适用面广的污染物气体净化方法。
本发明目的可以通过如下措施来实现：一种用生物过滤进行除臭的方法，是把恶臭污染气体经过特定的生物滤料，通过对过滤时间的控制，使气体经过滤料，在微生物的生化作用下，达到降解污染物的目的；生物滤料是以植物性纤维质物质为主的多种物质的混合物，生物滤料分为天然材料、合成材料、天然/合成混合料三种配方。天然材料包括木制粉碎料、腐质土、堆肥、活性污泥、对滤料进行PH调整的调节剂，以植物性纤维材料为主要成份多种材料混合配置而成，山林落木、水产废物、堆肥产物是常用材料。合成材料以聚合塑料、烧结料等组成；混合材料根据具体情况将天然材料和合成材料中的两三种材料混合组配使用。一般主要成分木削、树根料、树皮主料约占60～70％，腐质土、松针土、麻棕、贝壳、陶粒等配料占40～30％等。堆肥产物是常用材料，微生物培养的主要菌属包括硫杆菌(Thiobacillus)，如，排硫杆菌(Thiobacillus thioparus)，氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillusferrooxidans)，氧化硫硫杆菌(Thiobacillus thiooxidans)，硫磺酸化菌(Thiobacillusnoveilus)，脱氮硫杆菌(Thiobacillus denitrificana)，中间硫杆菌(Thiobacillusintermedius)，那不勒斯硫杆菌(Thiobacillus neaplitanus)等，和生丝微菌属(Hyphomicrobium)，梭壮芽胞菌属(clostridium sp.)，假单胞菌属(pseudomonasacidovorance.)，以及硝化杆菌属等多种。过滤舱内的温度控制在15-35℃之间，湿度控制约在80-98 RH％，滤料的PH值控制在3-9之间，滤料的深度控制在1-2m之间，气体停留时间控制在30-60秒之间，过滤床表面负荷约在90-540m3/m2/h之间，过滤器整体压降控制在200-1000Pa之间。
本发明给出一种生物过滤除臭方法。恶臭污染物气体经过生物过滤舱时，在微生物的生化作用下，可将气体污染物有效地分解，排出净化的气体。
生物过滤舱为微生物的生存提供温床，生物滤料为微生物提供宿体和补充养分，硫杆菌等多种菌属的微生物以硫化物作为主要养料，通过分解污染气体的硫化物成分，获得生长所需要的能量和细胞增殖所需要的细胞物质。微生物溶液经过培养，生物滤料预先经过微生物溶液的处理，进入系统后再经过通入污染物气体后的一段时间，约5-15天的培养和驯化，激发生物活性。使用硬质材料会延长滤料的使用寿命。添加辅助性配料会增加滤料的保湿性和生物膜的附着力及必要补充养料。过滤床面滤料还采用了分层的结构，可以减小湿度增加后的沉降影响。
本发明相比现有技术具有如下优点：本发明生物过滤除臭方法是真正的绿色方法，建设成本投入较低，运行成本更低于所有其他方法，安全可靠，自动运行，滤料的使用周期长、来源广泛、易于取得，处理效率高，去除效果明显。
附图说明
图1、本发明的时间-温度关系曲线
其中-■-表示环境温度，-●-表示进气温度，-▲-表示左300
图2、本发明的时间与PH关系曲线
图3、本发明时间与H2S去除率％关系曲线
图4、本发明时间与不同滤料深度的H2S浓度关系曲线
其中-◆-表示进口，-■-表示左300mm，-●-表示600mm，-×-900mm，-*-表示出口。
图5、本发明时间与H2S进口/出口浓度关系曲线
其中-◆-表示进口浓度，-■-表示出口浓度。
具体实施方式
下面列举二个实施例，对本发明加以进一步说明，但本发明不只限于这些实施例。
本发明实施例中，主要控制对象是以硫杆菌为主的多种微生物菌属，控制参数主要包括：滤料的空隙率控制在20-60％范围内；过滤舱内的温度控制在10-35度之间，滤料的PH值控制在3-9之间；滤料的深度控制在1-2m，气体停留时间30-60秒，气体湿度控制在80-98RH％之间，过滤床气体流量表面负荷约在90-540m3/m2/h之间，过滤器整体压降控制在200-1000Pa。
实施例1
滤料配置主要成分包括木削、树根料、树皮主料约占65％，腐质土、松针土、陶粒占35％。
2003年8月实际安装应用在天津纪庄子污水处理厂的进水格栅处，实际处理气量为300立方米/小时，污染物气体浓度范围在30-200ppm之间，在线测试时间约60天，两台测试仪同时测量系统的进出口，连续测量详细记录温度湿度压力等各参数数据。进入系统稳定期后，对硫化氢处理效率稳定在98％以上，气体浓度处理效果对比明显。经中科院大气物理所的气体采样分析鉴定，结论认为对以硫化物为主要污染物的污水处理挥发的气体，通过该除臭装置过滤后排放的气体未经扩散，接近或优于国标GB14554-93规定的一级排放限值。
实施例2
滤料配置主要成分包括木削、树根料、树皮等主料约占70％，腐质土、麻棕、贝壳占30％。
2004年2月实际安装应用在广州大坦沙污水处理厂的旋流沉沙池处，实际处理气量为500立方米/小时，污染物气体浓度范围在20-80ppm之间，测试时间近3个月，测量详细记录温度、湿度、压力、浓度等各参数数据。连续测试数据表明，对硫化氢处理效率稳定在96％以上，处理效果达到并优于《恶臭污染物排放标准》规定的限值，气体浓度处理效果很好，滤床面滤料还采用了分层的结构，可以减小湿度增加后的沉降影响。
本发明生物过滤器进出口气体测试检测数据分析，由中科院大气物理所运用气相色谱/质谱法结合的方法给出。具体参考数据如下表1。
表1、主要成分测试结果表(中科院大气物理所)    单位：mg/m3  编号    化合物分子式  分子量  进口浓度   出口浓度  一级厂界    标准 去除率％    1    硫化氢  H2S    34    34.92    ＜0.07    0.03    99.8    2    甲硫醇  CH4S    48    0.066    0.001    0.004    98.6    3    甲硫醚  C2H6S    62    0.102    0.015    0.03    85.6    4   二硫化碳  CS2    76    0.176    0.086    2.0    51.3    5   二甲二硫  C2H6S2    94    0.032    0.007    0.03    78.7
测试结果清楚表明：系统地出口尚未经过扩散，就图1-5测试数据绘制的曲线，表明这一方法的原理可行性和系统的有效性。
本发明用生物过滤直接接近或达到或优于一级厂界标准。该测试依据中华人民共和国国家标准14554-93《恶臭污染物排放标准》。
本发明所取得的测试数据系根据在天津纪庄子污水处理厂和广州大坦沙污水处理厂安装运行的系统测试所得。测试所用仪器为进口美国的INTERSCAN公司的两台H2S专用测试仪，并经过检验与校正并在有效期内。
本发明所做的测试实验、图1-5与工程应用的数据表明：当主要污染物气体H2S(硫化氢)浓度达到较高浓度时，依然可以达到99％以上的去除率。可见其浓度负荷的承受力很强，间歇性冲击的耐受力很好。
本发明生物过滤除臭方法适用于集中处理或分布式就地处理，装置基于基本单元可以进行组合；应用范围可以是污水处理、排污泵站、堆肥应用、垃圾处理、塑料加工、皮革加工、禽畜饲养、酿酒发酵、食品/饲料/肉制品加工、金属工业、表面处理、印刷制作、橡胶工业、化学处理、造纸等。